JPS6043496A - マグネシウムおよび塩素を製造するための隔膜のない電解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融しγこ金属塩から゛磁気分解により軽金
属を製造するだめの装置に関し、よシ詳しくは非鉄（ｂ
金に２いて使用されろマグネシウムおよび塩素を製造す
るための−Ｊ厘のない電解装置に関する。

大気中に放出される塩素を減少させることによって労働
条件を改良すると同時に、マグネシウムおよび販売用塩
素の収ｆＭを増加させることば囚薙な問題である。この
問題は、溶融塩化物から電気分解１でよりマグネシウム
を製造する通常の方法を取り入れた装置の設１ｆ−１者
達によって多かれ少なかれそのＪ・汀決に成功している
。

隔膜のない電解装置は経済的に適していない隔膜を有す
る電解装置を徐々に駆逐しつつある。このｌ’ｍｌ漠の
ない電解装置の多くの一般的な特徴は、電解装置を形成
する同張９タンクの内部空間が′電解槽とｊ区集槽とに
分けられていることである。

電解槽は電枢、すなわち電解液中に浸漬された陰極およ
び同値を有する。′電極に直流電流をながすと槽中で電
気分解がおこる。収集槽はマグネシウムの収集および回
収、スライム除去および原料供給に用いられる。

このような電解装置においては、陽極から浮上する塩素
の気泡によって循環する電解液により、マグネシウムは
収集槽の収集帝城Ｖｃ運ばれろ。上方に流れかつガスで
飽和している電解槽中の電解液は菌液する収集槽中の電
解液よシ茜い水準Ｗあるので、その電解液の流れをおこ
して収集槽に向鴫 けてマグネシウム粒子を運ばせる。陽極の址素の大部分
は浮上して電解液から公比ｆされ、陽極コレクターに接
続する管を通じて塩素収容管路に回収されるが、いくら
かの量の塩素は収集槽への電解液の循環流に必ず伴う。

この塩素はサニタリー吸引システム中に除去されるガス
とともに′電解装置から回収されるが、そのような除去
の過程において塩素の一部は収集槽のお′：Ｅ＝−い板
の下の隙間から大気中に逃散する。マグネシウム葦たは
スライムの回収、原料の装入、電解液成分の調整、およ
び他の工程の操作のために収”％槽を開放している時に
大気汚染はかなり増大する。そのような時の電解装置の
周囲の塩素濃度は安全限界を超過し得る。

可変断面ｄ極を使用し、しばしばではないが誘導手段を
組み合わせて、収集槽に対して反対の側の＞ｉイブ間隔
を減少させることにより、電解液を塩素でより強度に飽
和させてマグネシウム収率な増大させる試み（ソ連発明
者証、第Ｊ　？　０．　／　、ｌ’　６号、第、２Ｊθ
７ざり号、第３り４５０１号、第１３ζ６７７号明細δ
を参照）に、必ず塩素の損失を増大させ、そのために労
働条件を悪化させるということが理解されるべきである
。

他方、たとえば仕切シの電解液への浸漬量を変え、さら
に仕切りと陽極の活性表面との間隔を増大させることに
よシ塩素の損失を減少させる試み（Ｚ　ｕ　ｅ　ｖ　Ｎ
、、Ｍ、等、マグネシウム電解装置に２ける塩素損失の
減少法、“Ｔｓｖｅｔｎａｙａ　ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉ
ａ″。

南／７．ｌり”＋　、　Ｐｐ３３〜３を参照）は、収集
槽中へのマグネシウムの移動状態が悪化し、また収集槽
中の電解液上層の循環強反が減少することによる金属面
周囲の電解液の連続的流れの過程カー悪化するために、
多少のマグネシウム損失をもたらしている。

隔ｊ換のない電解装置では、液流の作用にもとづきマグ
ネシウムを一定収率で製造しつつ塩素の損失のかなりな
減少が達成されることが当業界で知られている。電解装
置は電解液用の内部空間を画成する’ｑｌ　”＝１およ
び末端壁を有する内張りタンクである。タンクは耐火性
の仕切りによって電％’Ｊ＆ｉと収集槽とに分けられて
いる。電解槽は電極を備え、この各′電極対は板状の黒
鉛同板と、陽極の周囲に間隔をおいて閉じた輪郭の枠組
み（ｆｒａｍｅ　）形状を有する鋼鉄陰極とよシなる。

陰にの上端はタンクの上端よυ下にあシかつ陰極上方の
空間の下限を画成する。他方、この同じ陰極の下端はタ
ンクの底よシ上方にあシかつ電極下方の空間の上限を画
成する。種間の仕切シは電極下の空間に０）ひ、電解装
置が作動中には電解液下の仕切シに設けられた開口を通
して、種間を連通している。陽極の仏縁と垂直の陰極お
よびタンクの壁には、仕切シの開口と共に流路として働
く空間を設けて、電解液の移動によシマグネシウム柁子
が収集槽に運ばれる。開示された電解装置中には少なく
とも二つのそのような流路がある（日本出願公告ｍ　ｊ
ｔ−／ざｚ７を号明細書参照）。

このような流路によってマグネシウムと塩素・との逆反
応に先立って電解槽がらマグネシウムを移動させること
ができる。一方、このような楢の設計の特徴である電解
液の循環強度が比較的弱いことより、サニタリー吸引シ
ステムへのガス流におべ技術的面および経済的面の双方
において優れては因るが、塩素の損失およびマグネシウ
ムの損失はなお太さい。

収集槽内の電解液の循環強度が比軟的弱いのは、これら
の栖内に集められたマグネシウムの周囲の電解液の流込
が小さいことが特に原因となっている。このことば大気
にさらされた溶融物表面がらの高熱の損失をもたらし、
液体マグネシウムの大気中の酸素との接Ｍｉ、電解液表
面における金属の燃焼および凝固が増大する。マグネシ
ウム損失の他の原因は収集槽を通じて原料を仕込む際に
いくらかのマグネシウムが’Ｔｈｔｉ解槽に流れ込むと
いう事実による。両方の場合とも液流の作用にもとづく
マグネシウム収率が減少する。　゛ 先行技術である電解装置における塩素の損失の大部分は
、電解質と共に収集槽に捕集された塩素の全量がおおい
板をとった時に大気中に逃散する時の操作によるもので
ある。

さらに、先行技術である電解装置における上述の過度の
熱損失は電気エネルギーの過剰消費につながる。

本発明はこれらの欠膚を軽減することを目的とする。

本発明の目的は、マグネシウムおよび塩素製造用の隔膜
のない電解装置であって、生成物の損失が最小限に保持
され、しかも収集槽の構造的機構についての変形ならび
に機能的分割によシ人の健康条件が電力消費の減少と同
時に改善される、電解装置を提供することである。

この目的に、マグネシウム３よび塩素製造用の隔膜のな
い次の′電解装置を改良することによって連成される。

すなわち、その装ＪＥｔは、’ｒｉｉＭ液用の内部’ｌ
　１ｆｊｌを画成する（１１１１　ｑおよび末端壁を有
しかつ耐火材料製仕切シによって流路を通して相互連通
ずる少なくとも二個の収集槽と電解槽とに分けら）ｔた
内張シタンクを備え、この電解槽には一極が設けられ、
その電極各対は板状の黒鉛陽極と、この陽極との間隔を
設けた鋼鉄陰極とよｐなり、その陰４便の上端はタンク
の上端より下方ＩＣあり、一方、その陰極の下唱はタン
クの社より上方にあって′１五極下方の間隙の上限を画
成する装置である。

本発明によれば、収集槽のうちの少なくとも一個はスラ
イムを除去しさらに原料を供給するためのものであシか
つ電極下方の間隙の関さで瞬接する椿と連通し、他方、
他の僧はマグネシウムを収集し逢た回収するためのもの
であシかっマグネシウム粒子を運ぶ電解液の流れ方向に
傾斜した頂部な有する断熱性おおい板を備えている。内
張υタンクの上部には、マグネシウムを収集し址だ回収
するための槽からマグネシウムを回収するだめの密閉ボ
ートが、少なくとも一個備えられている。

マグネシウムの収集および回収のための蛍域を他の補助
的な操作を行なうための’ｉＷ域から分割することによ
って、タンクの内部壁間の密ｔ−Ｊｊ性を改良する条件
が与えられる。スライム除去および原料供給用の非密封
４１Ｍに入シ込むマグネシウムおよび塩素の社はわずか
である。これは電気分解で生成し１こ塩素とマグネシウ
ムは電解液の上層部に暮夜するのに対し、スライム除去
および原料供給用の槽は電：ぶ下の空間の高さでのみＥ
　ｆｈ７楢と連通しているという事実による。これらの
生成物のスライム除去および原料供給用の収集槽への移
動は通常の方法、たとえば隣接する電解槽内の陽極を適
切に配置することによってさらに制限し得る。マグネシ
ウムの収集および回収用の槽をこのように分離して密閉
する結果、電解装置の循環作動中における塩素による大
気汚染の実質的な完全防止が達成される。これは人体に
対する衛生条件をかなり改善する。

上記した電解装置の構造面による別の改良点は、大気に
さらされている電解液表面が最小に減少して、マグネシ
ウムの損失を減らす点である。

マグネシウムの収集および除去用の収集槽の断熱性おお
い板の傾斜部が、収集しｊこマグネシウムを好筐しい方
向に連続的に移動させる条件を提供するので、マグネシ
ウムを排出装置に移す手動操作を省略する結果となり、
上記した改良点と相俟って労働栄件と労働効率とをかな
シ改良する。

マグネシウムの収集および除去用の槽を密閉すること°
によって、マグネシウムの除去様作問の時間間隔を延畏
できて、さらにマグネシウム製造工程の効率を増しそし
てその損失を減らす。

大気にさらされる電解液表面を上記しｌこように最小限
にする結果、溶融電解液の加水分解の程度が減少するこ
とによυ、熱損失およびスライム形成が減少する。

電解装置からのスライムの除去を容易にするため、タン
クの末端壁に隣接するようにタンクの底に耐火性の熱伝
導性物質でできたバンクを設けるのが適当である。

これによシ、タンクの最も届きにくい部分ヘスライム沈
殿物が形成されるのを防ぎ、電解装置上の負荷増加の見
地から電解槽の幅に対するその長さの割合を適切なもの
にすることによって、スライム除去のための装置の全容
積をよシ小さくさせ、さらに電解装置の有効範囲をよシ
大きくさせる。

隔膜のない電解装置には、電解槽とスライム除去および
原料供給用の収集槽との１ｄ１に配置されたセパレイタ
ーを少なくと°も一個備えることが好まし−０このセパ
レイターは′ｒＪＬ解液の流れの中にありて、電解液か
らマグネシウムを分離してスライム除去および原料供給
用の収集槽にマグネシウム粒子が移動するのをほぼ完全
に阻止する。

次に本発明を特定例によって説明する。

マグネシウムおよび塩素製造用の１４ｆＮのない電解装
置は、電解液ｔのための内部空間を画成する側壁−およ
び３（第７、コおよび３図）ならびに゛末端壁ｑおよび
３を有する内張υタンクツ（第７図）を備えている。タ
ンク／の内部空間は、耐火性仕切シフおよびｒＶｃよっ
て、電解槽りと、マグネシウムの収集および回収用の収
集槽ＩＯと、スライム回収および原料供給用収集槽／／
とに分けられている。

第１図から第３図に示した実施態様では、末端壁ｌおよ
びｊに平行な仕切シフおよびｒを備えてこの末端壁Ｖｃ
　＠接して収集槽ＩＯおよび／／を伴う。

電解槽りは通常の方法で内張ルタンク／内に配設された
電極を有する。（配設方法は図示せず）。

各々の電極対は黒鉛陽極ｌコおよび鋼鉄陰４ｆ１３よシ
なる。陽極は方形板の形をとる。開示したこの態様にお
いて、電解液の流れを助け、しかも作動糸件を改善する
ため、陽極１２の広端がタンク／の末端ｅａおよび３と
平行になるようにこの陽極／２を取り付け、こうするこ
とで陽極１２と陰’ｔ５／３を直流電源（図示せず）に
一方の側で接続することがで有る。

陰＠／３は、槽ｌ／の隣りにある最後の１個を除き、各
陽極／コがそのすべての側面で陰′ＩＩＭ／３と間隔を
あけるように対応する陽極１２の回りを囲んでいる。

最後の陰極／３は上から見ると角かっこ状の形状で粒子
が移動しないようにする必要があるためである。

すべての陰極ば原価枠組みを形成するように配置される
。陰極枠組みの上司はタンクイの端部より下にあシ、陰
極ｎ＋１隙／４Ｌの下限を画成する。原価枠組みの下端
はタンク／の底部／Ｓの上方にあシ、電極の下方空ｔＨ
］／４の上限を画成する。

マグネシウムの収集および回収用の収集槽１０から電解
槽りを分ける仕切シフには、開口／７が備えられており
、この開口１７は、槽り中の電極のない間隙および仕切
り７とｒが終わる高さにおける電極下方の間隙と共に、
電解液の流通に役立つ。電解装置が作動している時に開
口１７が電解液の高さＡよシも下方にあるように、開口
１７は！＝上方の間ｌ頬／４４に設けられている。

マグネシウムの収集および回収用の収集槽１０は、断熱
性おおい板／ＩＩと、この板１ｇ上に配置されかつ電解
槽りおよび収集槽１０の両方をおおっている耐火性おお
い板１９とによって上方から閉じらｔている。板ｉｔに
は電解槽りの陽極用のシールされた開口が設けらｔでい
る。

収集槽１０の上方にはマグネシウムを除去するだめのシ
ールされたボート２ｏを備えている。作業を容易にする
ため、ボートはタンク／の正面ＩＩＩ　壁３に肘接して
目装置される。

収集槽１０のおおい板／どの頂部コ／は、ボートノ０方
向に傾斜しておシ、そして電気分解が作動している時開
頂部全表面が゛Ｅ４解液を中に浸かるような品書に置か
れる。これは、マグネシウム粒子の回収帯域への重力移
動とＡ立子の拡大との条件を提供−そのためにマグネシ
ウムを十分量収集しかつ電解液から分離する。それ故、
マグネシウムを手で回収帯域に移す必要はない。収集さ
れたマグネシウム粒子を伴った電解液をボートコ０に移
動させるためには、頂部２１の傾斜角αは１０以上であ
るべきである。しかしながら、頂部２／の傾斜を非常に
急にすることは、マグネシウム粒子を集めている電解液
乙の量が減少するので、実際的ではない。このことは、
回収操作の時間間隔の短縮、それに対応する金属損失の
増大および電解操作の困難化を招く。頂部２１の最適傾
斜角αは７〜３°の範囲であると実験的に定められてい
る。

ボート２０が頂部２ノ′（第μ図）の中央に配置された
態様においては、頂部コ／′は二重傾斜構造をとり、各
傾斜部の傾斜角βは上述した単一傾斜頂部２１の傾斜角
αの２倍の大きさとし得ることに注目すべきである。上
記の二重傾斜頂部２７′を備えた収集槽１０の構造によ
って、できるだけマグネシウムの融点に近い電気分解温
度における槽の最も加熱された部分から金属を集めて回
収することが可能となり、このことによってマグネシウ
ムが壁に凝結することを防止する。また、ρ）かる頂部
構造によって、マグネシウム粒子の排出装置に向けての
移動速度はその装置によるマグネシウムの回収速度とよ
く一致し、通常その装置は普通の真空汲取りである。こ
のことによってマグネシウムの回収時に電解装置から電
解液が逃散されるのを防ぐことができ、従って電解液を
調整して注入する時間を節約することによって操作効率
を改善することができる。この構造は末端壁に隣接して
配置した槽１０に最も適している。

タンク／における槽１０のおおい板ｌざ（第１．２およ
び３図）はその頂部２ノまたは２７′の側で黒鉛層二よ
りなる。黒鉛層は熱伝導率が高込ので電解液乙の液面が
低くなった場合（たとえば塩化マグネシウムが使す尽く
された場合や電解液をポンプで汲んだ場合）にその液面
と板１８との間に生じる過熱ガス層からのいわゆるサー
マルビローを提供する。サーマルビローはおおり板の表
面に塩クラストが凝結して槽内で金属が燃焼するのを防
ぐので金属損失を減らし、スライム形成を減少させる。

オオイ板ｉｔｒの上部は珪藻土の耐火れんが、およびア
スベスト等のような普通の断熱性物質からつくることが
でき、その上部側はコンクリートのような丈夫な物質で
防護する。収集槽／／は、スライムを除去して原料を供
給するため定期的に開くおおイ２３（第１図）でその頂
部において閉じられている０ 電解槽りには、その上部に槽から塩素を吸引するための
出ロパイプコ弘が設けられている。収集槽１０および／
／からの塩素の吸引は、槽１０および／／におのおの備
えられている出口バイブ２Ｊおよびｎ（第１，２および
グ図）によって行われる。

第１図に関して、タンクｌの底には末端壁Ｖの全長にわ
たって隣接するバンク：１７が設けられる。

このバンク２７は耐火性の熱伝導性物質、たとえば熟鉛
でできていて三面の直角プリズム形状をなしている。バ
ンク２７はタンクのバンク部分にスカルが形成されるの
を防ぐためであり、この部分はスライムを除去する場所
から最も遠い部分である。

このようｋしてこのバンクニアは、スライム除去装置の
かさを小さくシ、必要に応じて、電解槽りの相対的容積
を増加させて槽中の電極の数を増加させることができる
。バンク２７の広さＢを、電解槽りからマグネシウムを
集めて除去するための収集槽ｉｏを分割して因る仕切り
と末端壁≠との間の距離に等しくするとバンク２７によ
る最高の効果が得られる。

スライム除去および原料供給用の収集槽１／の数が７個
以上の場合には、バンクを省略できる０このようなバン
クのない電解装置の態様の一つは第５図に示されており
、この電解装置には２個の対向する末！１？１壁≠およ
び夕に隣接し、電解槽りの両−側に２個の収集槽ｌ／が
向い合一て配設され、収集槽／ｌは、各々マグネシウム
収集および除去用収集槽ＩＯによって電解槽りから離さ
れている。この態様の最も特徴的な面は、収集槽ｉｏお
よび／／が以上のような構造をとる結果、すべての陰極
／３（したが−で陰極枠組も）が閉、じた形をとってい
るためにすべての陽極ｌ：ｌが両面に陰極をもった陽極
として作動し、このことによって陽極／２の大きさが第
１、λおよび３図で示した態様の時と同じである場合に
は黒鉛の特有消費量の低下がもたらされるという点であ
る。

上記の収集槽１７の構造によって電解槽りの長さをタン
クｌの幅の２倍の大きさに増加させることができ（これ
はスライム除去の条件により選択される）、順次電極の
数をより多く用いることができる。この構造は２個の電
解槽りに対してスライム除去および原料供給用の７個の
収集槽７ノだけを用いるので、電気分解の効率およびそ
の内部容積の利用率を改善する。第５図に示した態様で
は、槽ｌ／と電解槽りの間に各収集槽ｌＯを配置して隣
接した槽における電気分解の程度を等しくさせ、それに
よって循環電解液乙による仕切り７およびｒの破叩を防
ぐ。さらに、このような収集槽１０および／／の配置に
よって収集槽／／内の表面積が増加し、電気分解操作を
より便利にさせる。

開示した電解装置の電解能力は必要に応じて電解槽およ
び電極の数を増すことによって増大させ得る。この場合
、スライムを都合よく除去するために隣接した電解槽り
の間に一個又は数個の槽／／を配置する。この時は槽ｌ
／は第を図に示すように末端壁弘および！に接する他の
収集槽７ノと共に用いるρ）、あるいは利用空間が制限
されている場合には第７図および第ｇ図に示すように一
個だけ用いる。同じ長さの電解装置の所定の配置は何を
優先させる７：ｌ）によって選択される。電解槽の長さ
すなわちその出力であるかまたは作動寿命の長さと。

装置の操作の便利さであるか、Ｋよって選択される。最
初の場合では収集槽１０は末端壁グおよび夕に配置し、
バンク２７を第７図に示すように配置するのが好都合で
ある。第二の場合には第を図に示すように収集槽ｌｌの
両側にそれと接近して収集槽が位置しているのが好まし
い。

第５〜と図に示すように電解装置が１個を越えるマグネ
シウムの収集および回収用の収集槽１０を有してしる場
合には、この収集槽１０を断熱性流路を通して連通させ
、共通のポートを備えるのが好都合である。それによっ
てマグネシウム除去の時間間隔を短縮させ、しかも金属
と空気の接触時間および面積をへらすことができる。第
ｒ図に示し・た電解装置の平面図である第２図に開示し
てｂるように、流路３は槽１０に接続し、流路３は側壁
３の内層に形成するのが好ましい。かかる流路３の配置
によって構造はよシ単純なものとなり、電解装置の内部
空間のよυ合理的な利用が提供される。

第に図に開示した電解装置の他の態様では流路２ざは第
１Ｏ図に示すように厚さを減らした後部側壁λに隣接し
、ポートはこのように接続した槽ｉｏの一つに位置して
いる。この場合、この槽１０の頂部ユ／は反対方向に傾
いており、マグネシウム粒子ヲ含む電解液がポート２０
に引きつけられるようにポートが配置されている別の′
１１！ｉ１０の頂部２ノの最下部はそれとは別の槽ＩＯ
の頂部の最上部と同じ高させたはそれより上に配置され
、導管、２ｇの頂部に隣接して因る。仁の電解装置の態
様では、流路Ｕは最も壊れやすい内層領域外に配置され
、ボートユＯは黙移動の最も檄しい領域外に位置してい
るという事実から、開示した電解装置の態様により使用
寿命をよシ長く、かつ金属を回収する時に金属が凝固す
る可能性をよシ少なくする。

−ずれの場合でもスカルの形成を妨げるために、接続流
路Ｈの底は、この流路がどんな条件下でも電解液で満た
されてｂるように陰極の高さよシも高くフエ込位置に配
置しなければならない。

上記した本発明のすべての態様において収集槽ｌ／を隣
接する槽から分離する仕切りｇはタンク／の末端壁≠お
よびｊに平行に配置し、このことによりタンク／の内部
空間のより合理的な利用が達成される。しかしながら一
定の場合には、収集槽／／はこの収集槽を他の槽から分
ける仕切り♂が側壁コおよび３に平行になるように配置
するのが好贅しい。第１／〜／≠図に示したような本発
明のかかる態様は、タンク／の底ｉｓを通して電解槽り
の陽極に直流電流を供給している電解装置の場合に特に
好捷しい。

第１／図に示した電解装置の態様において、収集槽ｌ／
は側壁λおよび３に隣接する電解槽りと末端壁≠および
ｊＫ隣接する収集槽１０との間に、電解装置の対称軸に
沿って配置する。

第１２図に示した電解装置は、末端壁≠および夕に平行
に配置しかつ収集槽ＩＯを電解槽タカ）ら分けている仕
切り７の間にあって中心部に位置し、マグネシウム収集
および回収用の一個の収集槽ｉｏと、側Ｍコおよび３と
平行に配置された仕切シざの間にあって電解装置の対称
軸ＶＣ泪って位置し、スライム除去および原料供給用の
二個の収集槽／／とを有している。第１３図および第１
９図に示した本発明のこの態様においては、第７３図お
よび第１’＋図にそれぞｎ示すように仕切ｇ２ｑ’ｖｃ
よって分けられた二個の収集槽ｌ／が側壁３の瞬シにあ
って二個の槽１０（第１３図）−１：たけ−個の槽（第
１’４図）と共に用いられている。この態様では電解装
置医製造フローライン上で使われている場合に有利に用
い得る。

なぜなら、かかる゛電解装置の配置によって、電解装置
に接続している導管の全長は最小となるからである。

マグネシウムの損失を減らすため、電解装置には一個捷
たは数個の噸１パレ、真−備えることができる。

スライム除去および原料供給用の収集槽ｌ／がタンクの
側壁に泪って配置されている態様においては、片側陽極
と、しで作用する陽極はこの槽へのマグネシウム粒子の
進入を阻止できないので、これらのセパレターを用いる
ことは將に好都合である。

電解液の循環流方向に位置しかつ仕切シざによって形成
される下方に向いた空室３０と、仕切りｒと平行でＢＭ
／弘の上に位置している別の仕切り３／と、おおい板／
９とからなる。

装置の好ましい態様において、このセパレター（ｄ仕切
りｔ中に形成され、その場合にはこの空室は頂部３２（
第１６図）と仕切りざに泊って配置された壁３３および
３〃の壁面によって画成される。電解槽りの側に位置す
る壁３３は、空室３０がセルタに連通する入口を形成す
べく壁３弘よりも短かく、セパレターの旨さに陰極／３
の高さを越えることはない。

セパレターの頂部は第１７図に示すように平坦（３ｘ’
）でもよくあるいは第１ざ図に示すように弓形（３ｉ′
）であってもより０いずれの場合もマグネシウム粒子が
セパレターに残るように頂部３２の下の間隙はその末端
領域で収集槽１０の空室と通じていなければならな込。

このため平坦な頂部３．２′は収集槽の方向に向けて傾
斜して構成され、弓形の頂部３コ〃の場合には仕切りに
傾斜した導管３Ｓをψ１１１えている。

セパレターの本体を形成する頂部３ａおよび壁３３と３
ｔ１．は附鉄板で作られている。セパレターの本体は鋳
造鉄唸たはその仙の溶融塩化物に侵されにくい物質、た
とえば７７２金雲母（ｆｌｕｒｏｐｈｌｏｇｏｐｉｔｅ
　）などから作られて因でもよい。

本発明による電解装置は次のように作動する。

操作に先立ち内弗シタンク／（第１図）を塩化マグネシ
ウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム丑たは塩化カルシ
ウムの溶融混合物である電解液ｔで満たす。電解液乙の
高さはマグネシウム収集および回収用の収集槽ＩＯの傾
斜した頂部、２／（第２図および第１図）が完全に電解
液中開法むような高さに選択する。この電解液の組成お
よび電解工程の操作温朋ば、′電解液の比重が溶融マグ
ネシウムの比重を越えるように選択する。

′電解槽りの電極１ｃは直流′μ流を供給し、この電流
は陽極／Ｘ（第１図）と陰極１３の間にある電解液６を
通る間に塩化マグネシウムを分解して気体の塩素と液体
マグネシウムを形成させる。この塩素は陽極１．２の反
応面上にあわの形で放出され、陰極１３の反応面上に付
着した液体マグネシウムと電解液粒子とを上向に運ぶ。

電解液乙の上向流Ｆｉ電極の主要表面に平行な閉鎖循環
流を形成しながら流れる。液体マグネシウムはこのＩ／
ｉｊれによって域極間のすき間からタンクｌの側壁コお
よび３に運ばれ、その側壁では別の電解液流が形成され
、その流れは主要循環流から分離された液体マグネシウ
ムを乗せ、さらにマグネシウム収集および回収用の収集
槽１０に運ぶ。゛電解槽りから収集槽１０への電解液乙
の流れは、電解液が気体の塩素の気泡で飽和するために
これらの槽における電解液の高さが異卆ることによって
生じる。この流れは仕切υｇのｌｌ’ＪＪ＋の陽極ｌコ
が片側電極として作用すると論う事実によっても促進さ
れる。

電解液の病さのこのような違いによって電解液は収集槽
ｔｔへも流れるが、この流れは電極下方の間隙／６の篤
さでおこるのでマグネシウム粒子は槽ｌｌにはほとんど
進まない。

陽極上に放出された塩素は楢？内の電解液ｔの液面に上
がシ、そこから離れて出口バイブ２ダを通って電解装置
から除かれる。塩素が収集槽１０に進入することは、耐
熱性仕切シフおよびそこに備えられているボー）／７お
よび陽極／コの間の距離、およびこのボートの位置を適
切に選択すれば実質的に完全に防ぐことができる。

槽ｌθでＦｉ液体マグネシウムは浮き上がシ、断熱性の
おおい板７ｇの傾斜した頂部２／に涜って動く。

収集（酋ｉｏに着いた少量の塩素はシールされたボート
〃に備えたサニタリー吸引システムの出口バイブを通し
て除去される。

槽ｉｏ中の電極下帯域を通ってさらに電解槽りの電接間
隙を流れる電解液の下向流は、バンク２７の上を＃ｔ、
ｔＬることによって底／３のこの位置にスカルが形成さ
れるのを防ぎ、電解液から沈殿してきたスライム粒子を
これらのバンク表面から除くことによってスライムが沈
殿し得る表面積を減らし、スライムをよシ槽ｌ／近くに
沈殿させ、このスライムは前もって開けておりたおおい
板ｎから何らかの適切な普通の装置を用いて周期的に除
かれる。

槽ｌ／は塩化マグネシウムを含む原料を入れるのにも用
いられ、原料供給は電解液中で塩化マグネシウムがあら
かじめ決められた濃度を維持し、力・一つ定期的に電解
液の高さを最大にするために周期的に行われる。このこ
とは４１１０のボート、２０を通してマグネシウムが十
分に回収され得るために必要である。この場合、原料供
給によって電解液がイＪＩＯに向かりて動き、それによ
ってマグネシウム粒子のこの槽への移動が促進される。

塩素気泡はマグネシウム粒子と同様にスライム除去およ
び原料供給用の槽内には入らない。槽内に入る塩素気泡
は出口バイブＪを通って除かれる。

上記のマグネシウムおよび塩素製造用の電気分解工程は
一般に、上述した本発明のすべての態様に♂いても類似
している。

ｇ’ｓ／／および１３図に示した電解装置の特徴的な作
用は、電解液が槽１ｏＶｃ向けて両側に一様に流れると
いう点にあシ、その理由は゛電極が両側電極として作用
するという事実および両方の槽ｉｏのボー）／７がｉｔ
甑の上の間隙ｌ９中に位置しているという事実からであ
る。

電解装置の態様中の第を図および第７図に示した電解槽
りは第７、コおよび３図に示したｈｌ様中に用いた電解
槽と同様の過程で作用する。

電解装置の態様中、第と１２、／２および／４４図に示
した態様では電解液は末端壁から収集槽１０およびｌ／
が位置している中心部に向かって流れる。

第７３図または第１＊ＩＡに開示した隔膜のプ：い電解
装置が製造フローライン上で用いらＪ’Ｌる場合には、
供給路（図示せず）を通じて原料装入が行われる。

この供給路はスライム除去および原料装入用の収集槽ｌ
ｌの一つに連通し、直接圧力源によって、または収集槽
ｌｌ前に位置する先行電解装置を介して行う。この場合
、植１／の一つに移った電解液は電解槽りを通って別の
槽ｌｌに流れ、次いで第二の連絡供給路を通って製造ラ
インの次の電解装置に移る。原料電解液のこのような直
接的でない流れによって精製工程は改善され、それによ
って製造ライン上で用いられる全精製電解装置数を減ら
し得る。

セパレターを備えた電解装置（第１ｊＳ−／ざ図）にお
いて、電解液の主要な循環流は正面壁３に向いた陰極枠
組み部分を流れ、マグネシウムの小さな液滴を開口を通
って空室３０１１Ｃ移送し、そこでこの液滴の速度は急
速に減少し、それによってこのマグネシウム液滴は分１
礒して頂部３コ（第１６〜Ｉｇ図）またはおおい板／９
（第１５図）の下に集筐シ、そこから頂部３ユ（第１７
図）またはダクト３！；　（第１ｇ図）ＶＣ泊って動き
、マグネシウムの収年および回収用の槽／θに移る。

第７Ｓ図に示した″Ｅｊ、屏装置の態様によれば、マグ
ネシウムがセパレーｊ力ら檀ｉｏに移るための流路（図
示せず）をさらに備えて因る。このようにしてセパレタ
ーはマグネシウム粒子が収集槽１／に移るのを防いでい
る。

上記のことから明らかなように、開示した隔膜のない電
解装置は塩素を気体状でサニタリー吸引システムによっ
て除去することにょシ塩素の損失を最小限におさえ、塩
素による周囲の汚呆を完全に防ぐことを可能にする。開
示した電解装置はマグネシウム損失およびマグネシウム
液表面からの熱損失をも減少させる。マグネシウムを手
動で排出装置の方に進める必要がないと旨う事実によっ
て、作架灸件は改善され、そｔに伴なって電解装置操作
上の労働生産性が高葦る。さらに開示した電解装置の構
造によれば原料を供給した時の電解液の逆流が完全に防
げるので電流効率を改善する。

従来の電解装置に比べ、開示した電解装置が非常に有利
な点は、生成物の回収および原料の供給のみがあらかじ
め予定して連続的にもたらされ、その他の操作工程は任
意に連続して行われるとｂう点にあり、このことは電解
装置の適応性を改善し、製造フローラインに用いるの−
に嫡したものとする。

本発明による特定の態様を開示したが、当業者にはその
種々の態様が明らかであろう。それ故、本発明は開示し
た態様およびその態様の詳細に制限されることを意図す
るものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲
内で変更がなされ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマグネシウムおよび塩素製造用の
隔膜のなｌ／１電解装置の概略図、第１図は第１図の■
−■綜に沿う断面図、第３図は第１図のＩＩＩ　−ｍ綜
に泪う断面図、第１図は中央配置のシールされたボート
を有する、第２図に類似する本発明による隔壁のない電
解装置を示す断面図、 第５図は対称的に配置した収集槽を有する、本発明によ
る隔ｊ１〆のなり電解装置の変形の概略図、第２図は中
央に配置したスライムを回収しまた原料を供給するため
の収集槽とタンクの末端壁に勝抜した同様の槽とを有す
る、本発明による隔膜のない電解装置の別の変形の概略
図、 第７図は中央に配置したスライム回収および原料供給用
の収第槽と、タンクの末端壁に隣接したマグネシウム収
集および回収用の収集槽とを有する、本発明による隔膜
のない電解装置のさらに別の変形の概略図、 第ｒ図は中央に配置した両方型の収集槽を有すする、本
発明たよる隔膜のな込電解装置の変形Ω概略図、 第２図はマグネシウム収集および回収用の収集槽に連通
する流路の上に配置したボートを有する以外は第ｒ図に
示したと同じ電解装置４０部部分面図、 第１０図はマグネシウム収集および回収用の収集槽の一
つにボートが備えられ、ボートが流路を通して連絡して
いる、本発明による電解装置の変形を説明した第ｒ図の
Ｘ−Ｘ線に涜う断面図、第１／図は中央に配置したスラ
イム回収および原料供給用の収集槽をタンクの側壁と平
行に有する、本発明による電解装置の変形の部分平面図
、第１２図は中央に配置したスライム回収および原料供
給用の二個の収集槽をタンクの側継と平行に有する、本
発明による電解装置の変形の部分平面図、 第１３図はスライム回収および原料供給用の二個の収集
槽をタンク７の側壁に繭接して有し、マグネシウム収集
および回収用の二個の収集槽をタンりの末＠壁に有する
、本発明による電１５￥装置の変形の部分平面図、 第７を図はスジイム回収および原料供給用の二個の収集
槽をタンクの側％２　ＶＣ瞬接して有し、中央にマグネ
シウム収ユ；ルおよび回収用の収３ｉ４　桁を配置した
、不発ＩＪ−Ｊによる１Ｊ解装置の変形の部分平面図、
第１Ｓ図は第７３図および第１弘図のｒ？、ｌｔ、解装
前のｊ」゛、“山ｉ面図、 第７６図はセパレターがタンクの耐火性仕切り中につく
られている、第１３図および第１ｔＡ図の電解装置の変
形部分を形成する電解槽の横断面図、記７７図は第７３
図および第１弘図の冗ｊｉ！ｌ：装置１「ｔの変形に含
芥れるスライム回収および原料供給用の収粱槽に滴った
長手方向断面図であって一部（Ｃタンクの耐火性仕切９
中につくられた平坦な頂部を有するセパレターの部分断
面図、および第１ざ図（はセパレターが弓形の頂部を有
する屯屏装置を示す以外は第７７図と同様の断面図を示
す。 ／・・・内張υタンク、 コ、３・・側壁、 ゲ、ｊ・・・末酩壁、 ７、ｇ・・・耐火性仕切シ、 り・・・電解槽、 １０・・・マグネシウム収集および回収用の収集槽、ｌ
だ・・スライム除去および原料供給用の収集槽、／、２
・・・！、ｋ鉛陽極、 ／３・・・鋼鉄賦極、 １５・・・内張りタンクの底、 ／６・・・電極下方の間隙、 ／ざ・・・１ｉｉｔ熱性おおい板、 ＋２０・・・シールされたボート ２１・・・計おい板の頂部、 ２７・・・バンク。 出願人代理人　猪　股　清 第１頁の続き ０発　明　者　ユリ−、ミハイロウイ　ソビエト連邦ザ
ポロ２ツチ、リャブヒン　＼カーベー、４９ ＠発　明　者　ウラジミール、ニコラ　ソビエト連邦ザ
ポロ〕エウイツチ、デブヤト　−ベー、４１ キン （ｔｅ発明者　アレクセーイ、ワシリエ　ソビエト連邦
イワノーウイツチ、ワシリエフ　カルシュ、ウーリツ゛
−ベー、５７ ０発　明　者　アレクサンドル、ニコ　ソビエト連邦イ
ワノーラエウイツチ、オシラ　カルシュ、ウーリツ゛ポ
フ　３５、カーベー、８２ ＠発　明　者　ニコライ、ウラジミロ　ソビエト連邦ザ
ボ叱ウィッチ、ガリツキー　ボ、３アー、カーム・ｏ発
　明　者　ビクトル、アレクサン　ソビエト連邦イワノ
ードロウイツチ、ルダコ　カルシュ、ウーリツ゛） ＠発明者　ウラジミール、ゲオル　ソビエト連邦イワノ
ーギエウイツチ、オフチ　カルシュ、ウーリツ゛ヤレン
コ　−、９　− ｏ発　明　者　コンスタンチン、ドミ　ソビエト連邦し
ニンビトリエウイツチ、ムズ　トスカヤ、４＆カー・ザ
′フレフ レエ、ウーリツツア、ポベドウィ、９ ジエ、ウーリッツア、ズコワ、２０、カーフランコンス
カヤ、オーブラスト、 ンア、ベー、フメルニッコポ、６６、カーフランコンス
カヤ、オーブラスト、 ンア、４０、レット、オクチャブリャ、レエ、フロスペ
クト、マヤコフスコ ー、１３ −フランコンスカヤ、オーブラスト、 ンア、プシキナ、１５８、カーベー、４８−フランコフ
スカヤ、オーブラスト、 ンア、レーニナ、１７“アー”、カーベグラード、ウー
リツツア、ゼレズノボ ベー、３０ ０発　明　者　ウラジミール、イワノ　ソビエド連邦イ
ワノーウイツチ、ピョートロ　カルシュ、ウーリツ）フ
　−ベー、５６ ■発明者　ワレリー、ビンフソウ　ソビエト連邦ザポロ
シイツチ、シネイデル　１４“ベー”、カーバー０発　
明　者　オレグ、グリゴリエウ　ソビエト連邦キエフ、
インチ、ザルピッキー　８３Ｘ　カーベー、１００発　
明　者　ステパン、チオドロウ　ソビエト連邦イワノー
イツチ、ポブク　ウーリツツア、シャ５０発　明　者　
リゾイア、アレクサン　ソビエト連邦ザポロシドロウナ
、オルロワ　ナヤ、１３．カーベー、ｅ出　願　人　カ
ルシュスコニ、プロ　ソビエト連邦イワノーイズポドス
トベンノ　カルシュ（番地なし）工、オビエデイネニ エ、“フロルビニル” 一フランコフスカヤ、オーブラスト、 −ア、ベー、フメルニ゛ンコホ、１２、力２工、ウーリ
ツツア、アンゴレンコ、 −１３０ ウーリツツア、ウエルナドスコボ、 −フランコンスカヤ、オーブラスト、 −テルスカヤ、８１、カーベー、６ ２工、ウーリツツア、ベルスペクチフ １〇 一フランコフスカヤ、オーブラスト、 手続補正書 昭和絽年９月１４０ 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年イ、’Ｊ”＃′Ｆ願第１４９０８４号ための
隔膜のない電解装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 インスチツート、チタナ （ほか１名） ７、補正の対象 図面 ８、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　電解液用の内部空間を画成する側壁（２および３
   ）および末端壁（弘およびりを有しかつ耐火材料製仕切
   シ（７およびｔ）によって流路を通して相互連通する少
   なくとも二個の収呆袷（／。 および／／）とｍ　ｆＩｆＩｉａ　（り）とに分けられ
   た内張ｐタンク（１）を備え、該電解槽には電極が設け
   られ、該電極の各対は板状黒鉛陽極（／２）と該陽極か
   ら間陥をあけた鋼鉄陰極とよシなシ、該−極の上端は該
   タンクの上端より下方にあり、他方該賦極の下司はタン
   ク（１）の＊　（ｌＳ　）より上方にあって電極下方の
   間１ｇ　（／ａ　）の上限を画成している、マグネシウ
   ムおよび塩素を製造するための隔膜のない電解装置にお
   いて、収集槽（／／）のり・もの少なくとも一個はスラ
   イムを除去しさらに原料を供給するためのものであシか
   つ電極下方の間隙（１６）の高さで＠接する槽と連通し
   、他方、別のｍ　（ｉｏ　）はマグネシウムを収集しさ
   らに回収するためのものであシかつマグネシウム粒子を
   運ぶ電解液の流れ方向に傾斜した頂部（２／）を有する
   断熱性おおの１ス集槽（１０）からマグネシウムを回収
   するためのシールされたボー）（２０）が少なくとも一
   個備えられていることを特徴とする、マグネシウムおよ
   び塩素を製造するための隔膜のない電解装置。 コ、　タンク（１）の底（ｚｇ）ｌｃ、該タンクの末端
   壁（グまたはｊ）に隣接して耐火性熱伝導性物質ででき
   たバンク（２７）を有する、特許請求の範囲第１項記載
   の隔膜のない電解装置。 ３、　スライム除去および原料供給用の収集槽（／／）
   と電解槽（Ｐ）との間に配置したセパレター（３０）が
   少なくとも一個設けられている、特許請求の範囲第７項
   または第一項記載の−ｍｌのない定解装置。